基于XSRP软件无线电平台的案例

软件无线电系统综述

[摘要] 软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能。本文介绍了其系统的软硬件组成和发展情况。

[关键词]软件无线电 gnu radio usrp

一、引言

由于无线电系统,特别是移动通信系统的领域的扩大和技术复杂度的不断提高,投入的成本越来越大,硬件系统也越来越庞大。为了克服技术复杂度带来的问题和满足应用多样性的需求,特别是军事通信对宽带技术的需求,提出在通用硬件基础上利用不同软件编程的方法。软件无线电将把无线电的功能和业务从硬件的束缚中解放出来。

二、软件无线电系统简介

软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从基于硬件、面向用途的设计方法中解放出来。功能的软件化实现势必要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,把数字化处理(a/d和d/a变换)尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件更新改变硬件配置结构,实现新的功能。软件无线电采用标准的、高性能的开放式总线结构,以利于硬件模块的不断升级和扩展。

上图表示一个典型的软件无线电处理流程图。为了理解无线电的

软件模块,首先需要理解和其关联的硬件。在这个图中的接收路径上,能够看到一个天线,一个rf前端,一个模拟数字转换器adc和一堆代码。adc是一个连接连续模拟的自然世界和离散的数字世界的桥梁。

三、软件无线电软件平台gnu radio

gnu radio是一种运行于普通pc上的开放的软件无线电平台,其软件代码设计完全公开。基于该平台,用户能够以软件编程的方式灵活地构建各种无线应用。

标准实验报告一软件无线电实验平台基本通信实验（DOCX页）

电子科技大学

实验报告

学生姓名：学号：指导教师：

一、实验室名称：通信信号处理及传输实验室

二、实验项目名称：软件无线电实验平台基本通信实验

三、实验原理：

1.软件无线电实验平台组成及工作原理

高级软件无线电综合实验系统平台由6个模块组成,分别如下：ARM模块、FPGA模块、MCU模块、DSP模块、BASEBAND AD\DA模块、RF模块。

各模块功能如下：

ARM（S3C2410）模块其上的操作系统为WINCE5.0，提供用户交互界面。应用程序与FPGA的交互通过SPI接口驱动实现，应用程序与DSP（C6713）的交互通过HPI接口驱动实现；

DSP（C6713）模块主要实现基带信号的调制与解调。其与ARM的接口为HPI；与FPGA的接口是MCBSP；

FPGA（XC3S400）主要实现外部模拟信号的AD采样，以及数字与模拟转换的DA控制，与RF模块联合实现CC2420的功能。其与DSP的接口为MCBSP，与MCU（C8051F120）是通过SPI以及MCU的P1、P3口实现交互；

MCU模块主要实现对RF发射功率，发射、接收信道等一些工作参数配置。其与FPGA的交互是通过SPI以及P1、P3口实现的；

BASE BAND AD\DA模块主要实现数模转换的功能；

RF模块主要实现将基带信号转化为射频信号，然后发射出去。其与FPGA

的通信是通过RF自定义接口实现的。

各模块间的通信以及接口示意如图1所示：

图1 软件无线电实验平台模块结构

2.DSP与ARM通信原理

DSP与ARM通过HPI接口协同工作，实现通信。ARM主要提供用户交互的界面，用户可以在程序界面中输入传输的数据，ARM将用户输入的数据通过HPI口发送给DSP，并且通知DSP开始工作。DSP在接收到ARM发送的开始工作命令后，从固定的地址获取ARM传送的数据长度以及数据存放地址，然后到相应地址读取数据，将读取到的数据进行搬移，搬移完毕后发送HINT中断给ARM通知DSP端数据操作已经完成。ARM接收到DSP发送的HINT中断后从DSP相应位置读取DSP搬移后的数据，重新在应用程序界面中显示。工作原理简易框图如图2所示：

基于CX9261的国产化软件无线电硬件平台研究与设计

第17期2023年9月无线互联科技

Wireless Internet Technology

No.17

September,2023

作者简介:安超群(1986 ),女,湖北襄阳人,工程师,硕士;研究方向:模拟电路设计,集成电路设计,数字信号处理,可靠性设计㊂

基于CX9261的国产化软件无线电硬件平台

研究与设计

安超群1,李㊀飞2,陈佳鑫2

(1.广东机电职业技术学院,广东广州510515;2.广州海格通信集团股份有限公司,广东广州510663)

摘要:针对软件无线电平台小型化㊁国产化和通用性的发展要求,文章提出了一种国产化软件无线电硬件平台的解决方案㊂系统核心平台主要由国产化射频捷变收发器CX9261和复旦微FMK50芯片组成㊂通过集成化的硬件和相应的软件设计,实现具有带宽灵活㊁速率可变和通信体制多样的无线电信号收发功能的软件无线电硬件平台㊂文章对系统进行了硬件功能收发测试,验证结果表明:该设计方案实现了软件无线电硬件平台的国产化和硬件高度集成化,具有通用性强㊁灵活性高和通信波形配置灵活等优点㊂

关键词:软件无线电;射频收发器;国产化器件;CX9261中图分类号:TP311㊀㊀文献标志码:A 0㊀引言

㊀㊀软件无线电可以基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现,可通过软件更新升级,实现频带㊁空中接口协议和功能适配,而不用完全更换硬件[1-2]㊂软件无线电技术为现代化通信系统的发展指明了研究方向,但很长一段时间内受限于硬件水平的发展,很难通过软件来随意切换通信体制㊁通信速率和通信带宽等模块㊂射频捷变收发器的出现改变了这一现状,大带宽㊁高速的射频捷变收发器集成了滤波器㊁频率合成器㊁放大器等硬件功能,通过寄存器配置可实现不同带宽㊁不同速率射频信号的收发和转换功能,同时高度集成化进一步提高了硬件的可靠性㊂目前,该领域技术市场长期被国外产品占据㊂国防通信领域事关国家安全,国产化应用变得越来越迫切,技术成熟稳定的自主可控芯片,逐渐成为国产替代的不二选择㊂

基于USRP教学平台的ADS-B接收实验设计与验证

陈翔，陈志浩，农姗珊

（中山大学电子与信息工程学院，广东广州510006）

［摘要］随着软件无线电技术的成熟与普及，依托软件编程实现通信原理实验的基础教学已成为高校通信工程类专业相关实验教学的不二选择。依托通用软件无线电硬件平台（Universal Software Radio Peripheral，USRP ）为基础的教学平台，围绕系统性通信原理教学内容创新与案例设计需求，引入当今航空界主流的空中交通管制监视技术———广播式自动相关监视（Automatic Depen-dent Surveillance Broadcast，ADS-B）技术为学习与实践目标，完成了ADS-B航空通信收发技术实验的设计与验证。在实验案例中，重点讨论了多普勒频偏和设备频率稳定度对系统性能的影响，完成了涵盖航空器ADS-B数据采集、报文解析、数据库存储、实时定位、航迹展示等完整的实验内容设计。通过教学案例的设计，满足了“通信原理实验”扩展性设计实验教学的需要，为基于USRP 平台的教学实践提供了一个鲜活的应用案例。

［关键词］通信原理实验；广播式自动相关监视；软件无线电外设；航空器定位

［基金项目］2019年度教育部———NI产学合作协同育人项目“基于USRP的ADS-B数据接收与分析研究”（201902219023）

［作者简介］陈翔（1980—），男，湖南长沙人，博士，中山大学电子与信息工程学院副教授，主要从事无线与移动通信、卫星通信、物

联网研究；陈志浩（1999—），男，广东梅州人，中山大学电子与信息工程学院2017级通信工程专业本科生，研究方向为无

4G移动通信实验报告.pptx

图 30. 4 GSM_IQ_Send_Rcv.vi 接口说明
GSM_IQ_Send_Rcv.vi 实现 IQ 数据的收发，在 FM 功能中，将采集配置设备为连续时隙连续采集，则可以实现 IQ 数据的连续接收。函数的具体用法，参见函数的使用文档。
图 30. 5 Unwrap Phase-Continuous.vi 接口说明
1)将数据类型配置为固定数据类型,相位偏转方式选择“A 方式”，数据长度配置为 10，如图 16. 21 所示。
图 16. 21 数据配置
2)记录数据源并观察“A 方式”星座图，如图 16. 22 和图 16. 23 所示。
图 16. 22 数字基带信号
图 16. 23 A 方式星座图
3）修改相位偏转方式，观察星座图。 3、改变基带数据类型，修改噪声参数，观测并记录波形
°
7
学海无涯
表格 16. 3 QPSK 信号相位编码逻辑关系（A 方式）
上表中，“无”表示乘法器相乘后无载波输出。另外，因为 Q 路与 I 路是正交的，所以 Q 路的 0°相位相当于合成相位的 90°，Q 路的 180°相位相当于合成相位的 270°。
2、QPSK 解调由于 QPSK 可以看作是两个正交 2PSK 信号的叠加，故它可以采用与 2PSK 信号类似的解调方法进行解调，即由两个 2PSK 信号相干解调器构成，其原理框图如图 16. 3 所示：

基于SOPC技术的软件无线电系统研究

ＹＡＮＧＺｎＹｕ，ＩｈｅｇＬＢｉｇｎ
（ｈｏｏｔｅａｉｎｏｕｅｎｉｅｒｇＸｈａＵｉｒｔ，ｈｎｄ０９Ｃｉ）ＳｏｌｆＭａｍｔｓａｄＣｍｐｔＥｇｅｎ，ｉｕｎｖｓｙＣｅｇｕ６０３，ｈｎｃｈｃｒｎｉｅｉ１ａ
技术的中频软件无线电解决方案。系统采用基于ＮｏＩ软核处理器的ＳＰｉｓＩＯＣ技术，在ＡＩＲ公司ＥＡ
的ＦＧＰＡ上实现了片上系统。于ＳＰ基ＯＣ技术的软件无线电系统具有极高的灵活性、扩展性，充分可这
实现灵活多变的通信体制和通信功能，尽可能地使宽并
带Ａ／和ＤＡ转换器靠近射频天线，以研制出具有高Ｄ／
度灵活性和开放性的新一代无线通信系统。在软件无线电的早期实现方案中多是用ＤＰ和Ａ— Ｓ
ＡＴＬＥＲＡ’ ＰＳＦＧＡ．ＴｅｓｆｒａｉｙｔｍｂｓｄｏＯＰｅｈｏｏｙｈｓｖｒｉｈｆｘｂｌｙａｄｅｐｎｉｉｔｈｃｕｌｅｅｔｈｏｔｅｒｄｏｓｓｅａｅｎＳＣｔｃｎｌｇａｅｙｈｇｅｉｉｔｎｘａｓｂｌｙｗｉｈｆｌｒｆｃｓｗａｌｉｉｙｌｔｅｅｓｎｅｏｏｔａｅｒｄｏｈｓｅｃｆｓｆｒａｉ．ｗＫｅｙＷＯｒｓ：ｓｆａｅｒｄｏＳＣ；ＦＧＡ；ＮｉｓＩｄｏｔｒａｉ：ＯＰｗＰｏＩ

基于FPGA的软件无线电平台设计

ａａａｃｎｒｌｍｏｕｅ．Ｃｍｐｒｄｗｉｈｒｄｔｎｌｓｆｗａｅｒｄｏｓｓｅ，ｈｓｔｘｉｅｈｄａｔｇｓｏｈｄｎｄｔｏｔｏｄｌｓｏａｅｔｔｅｔａｉｉａｏｔｒａｉｙｔｍｔｉｅｔｇｖｓｔｅａｖｎａｅｆｔｅｈｏｎｗｔｏｗｈｃｕｓｔｅｓｚｎｏｒｃｓｓｙ３，ｎｍｐｏｅｏｐｔｇａｉｔｏｉｈｓｅｄｓｇａｓｅｍｅｈｄ，ｉｈｃｔｈｉａｄｐｗｅｏｔｂ０ｅａｄｉｒｖｓｃｍｕｉｂｌｙｆｒｈｇｐｅｉｎｌｎｉ
中图分类号：Ｔ２Ｎ９７文献标识码：Ａ
ＳｆｗａｅｒｄｏｓｓｅｄｅｉｎｂｓｄｏｏｔｒａｉｙｔｍｓｇａｅｎＦＰＧＡ
ＲｅａｔｎＱｕＸｉｏｈｎＸｉｗｅｎＴｉｎｏｇａｓｅｇａＹｕｎ
言
ｐｏｒｍｍａｌｇｔａｒｙ）的ＳＰ（ｓｓｅｒｇａｂｅａｅｒａｏＣｙｔｍＯｎ
软件无线电的出现，无线电通信从模拟到数字、是从固定到移动后，由硬件到软件的第３次变革。简单地说，软件无线电就是一种基于通用硬件平台，通过软件可提并供多种服务的、适应多种标准的、多频带多模式的、可重构可编程的无线电系统。软件无线电的关键思想是，ＡＤ将（ＤＡ）可能靠近天线和用软件来完成尽可能多的无线电尽功能。蜂窝移动通信系统已经发展到第３，Ｇ系统进入商代３业运行一方面需要解决不同标准的系统间的兼容性；一另方面要求系统具有高度的灵活性和扩展升级能力，件无软

基于FPGA的软件无线电接收平台设计

本文著录格式：【１］郑涛，王丹志，施璩，等．基于ＦＰＧＡ的软件无线电接收平台设计软件，２０１３，３４（４）：２６ — ２８ＳｏｆｔｗａｒｅＲａｄｉｏＲｅｃｅｉｖｅｒＤｅｓｉｇｎＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ
软件２０１３年第３４卷第４期
Ｓ０ＦＴＷＡＲＥ
国际ＩＴ传媒品牌
基于ＦＰＧＡ的软件无线电接收平台设计
郑涛，王丹志，施璨，郭希，焦凌霄，张鹏
（北京邮电大学电子工程学院，北京１００８７６）
摘要：软件无线电的中心思想是构成一个具有开放性、标准化、模块化的通用的硬件平台，通过加载相应的软件就可实现不同平台、不同系统之间的互联和兼容，是通信系统摆脱了硬件系统结构的束缚。进行了ｍａｔｌａｂ的算法仿真之后，采用ＡＬＴＥＲＡ公
Ｂｅｉｉｉｎｇ１００８７６Ｊ
【Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＴｈｅｃｅｎｔｒａｌｔｈｅｍｅｏｆＳｏｔｆｗａｒｅＲａｄｉｏｉｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｒｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｅｒｅｎｔｐｌａｔｏｒｆｉｌｌｓｏｒ

Lab08基于XSRP的CDMA通信系统接收机设计

《基于XSRP的CDMA通信系统接收机设计》一、任务书

二、参考指南

1 设计任务解读

1）基于软件无线电平台的CDMA通信系统发射机主要实现三部分功能：一是控制XSRP 硬件射频部分的发射、接收频点以及发射、接收增益等；二是通过千兆网口读取XSRP硬件接收的空口数据；三是将接收到的空口数据进行同步、解扰、解扩等处理，还原出发射的数据。本设计接收CDMA信号是重点内容，必须了解CDMA信号接收机的原理并编程实现其中的解扰和解扩等过程，第一和第二部分内容作为可选内容，了解如何通过LabVIEW编程调用XSRP硬件接口即可。

2）本课程设计共有三级难度，可以根据自己的实际情况选择

3）需要掌握XSRP软件无线电平台的基本使用方法，需要调用其射频部分、基带部分等（通过“XSRP软件无线电平台无线收发软件测试软件”验证其主要功能）。

2 设计原理

2.1 原理框图

本设计中的CDMA信号产生基本遵照3GPP定义的WCDMA系统物理层的处理，只是根据XSRP的硬件资源做了少量的参数调整以及部分简化。

其原理框图如下图所示：

本设计中省略了交织和物理信道映射过程。

3GPP定义的WCDMA系统下行专用信道的帧结构如下图所示

分成了15个时隙，每个时隙2560个码片，承载的比特除了数据比特外还有用于功率控制、格式检测等的TPC、TFCI以及导频比特等。本设计简化为只承载数据比特，且每一帧只有6个时隙，每个时隙仍然是2560个码片。

相应的，其接收过程如下图所示：

本设计中省略了解信道映射和解交织的过程。

2.2 实现原理

用Labview打开提供的DEMO（CDMA_Rx_Main.vi）的程序框图，如下图所示：

无线电频谱管理的频谱利用案例分享(十)

无线电频谱管理的频谱利用案例分享

一、介绍

随着无线通信技术的快速发展，无线电频谱资源的管理和利用变得尤为重要。合理的频谱管理可以有效地提高频谱利用效率，确保不同频段之间的协调和互操作，促进各种无线通信设备的互联互通。在这个背景下，频谱管理的案例分享可以为我们提供一些宝贵的经验和启示。

二、 5G频谱管理案例分享

近年来，5G技术的快速发展成为无线通信领域的热点。在5G频谱管理方面，我国取得了一些有益的经验。例如，中国移动在5G频谱管理方面的做法值得借鉴。他们通过频谱的精细化管理和调度，提高了频谱的利用效率，同时也保障了不同频段之间的协调和互操作。同时，中国移动还积极探索了更高频段的频谱利用，为

5G技术的快速发展提供了有力的支持。

三、无人机频谱管理案例分享

随着无人机技术的迅速发展，无人机频谱管理成为了一个备受关注的话题。

在这方面，美国的做法颇具参考价值。美国国家航空航天局(NASA)积极推动了无人机频谱的开放共享和协调管理，为无人机的广泛应用提供了良好的频谱资源保障。此外，美国还通过无人机频谱的智能管理，提高了频谱的利用效率，有效地避免了频谱资源的浪费。

四、物联网频谱管理案例分享

物联网技术的快速发展为无线电频谱管理带来了新的挑战和机遇。在物联网频谱管理方面，欧洲的做法颇具启示。欧洲委员会通过制定统一的频谱管理政策和标准，实现了不同物联网设备之间的互操作性和互联互通。同时，欧洲还通过开放共享和动态分配的方式，提高了物联网频谱的利用效率，为物联网技术的快速发展提供了有力支持。

五、结语

无线电频谱管理是无线通信领域中的关键环节，合理的频谱管理可以有效地提高频谱利用效率，促进无线通信技术的快速发展。通过频谱管理的案例分享，我们可以借鉴和吸取各国在频谱管理方面的经验和做法，不断完善我国的频谱管理制度，提高频谱的利用效率，为无线通信技术的发展提供有力支持。希望未来能够有更多的频谱管理案例分享，丰富我们的经验库，推动无线通信技术的不断进步。

USRP应用

一。认知无线电（动态地在授权频谱中寻找频谱空洞并进行使用的方法，有效地缓解了频谱资源紧张与无线通信频谱需求之间的矛盾.无线用户利用该技术可以智能地感知周围环境,搜索可用频谱资源，并进行动态的频谱接入，从而提高通信系统的容量和频谱利用率。）1。认知无线通信系统

1)认知无线通信系统方案设计和基于USRP的实现

目的:设计一个能够不需要频谱授权并独立工作的认知无线通信系统，通过对频谱的精确探测和有效管理,实现对频谱资源的高效利用.

对认知无线电的应用进行了研究，设计了认知无线通信系统的具体解决方案。在解决方案的基础上,利用USRP/GNU Radio/Python软件无线电平台对系统内的重要节点进行了实现。

郑永兴。认知无线通信系统方案设计和基于USRP的实现 [D]。西安电子科技大学. 2011

2）基于USRP的认知无线电系统设计和实现

主要研究基于GNU Radio和USRP实现的认知无线电通信系统，计了具体的认知无线通信系统方案。并以此方案作为基础，利用USRP和GNU Radio软件无线电平台对该系统方案进行了实现，为认知无线电技术理论提供了一个可实际测试和验证的平台。

白雄文。基于USRP的认知无线电系统设计和实现[D］。西安电子科技大学. 2012

3）基于USRP2的认知无线电系统设计与实现

介绍了认知无线电研究的现状及软件无线电的体系结构，设计了一套完整的认知无线电系统方案,包括网络结构、工作流程、模块设计、用户状态机。根据设计方案,采用USRP2（Universal Software Radio Peripheral）软件无线电平台与PC实现了一个认知无线电系统,包括无线通信发射和接收模块、频谱检测中的能量检测技术、频谱分配、频谱协商、链路连接、IP业务、语音业务、链路中断恢复等.

基于软件无线电平台雷达方式通信研究与实现

基于软件无线电平台雷达方式通信研究

与实现

省市:江苏省南京市邮编:210000

摘要:雷达系统是一个集发射和接收、分析与处理的全过程无线电设备,其主要功能就是对目标进行探测,并将数据发送至地面接收器。本文就基于软件无线电平台通信方式展开研究。

关键词:无线电平台;雷达;研究

引言

雷达目前是广泛指一种通过雷达电磁波发射进行无损目标定位探测的一种电子通信设备,它不仅可以用来根据探测目标的位置设定值来完成对不同空间目标位置上的有效测距。雷达的主要工作原理也就是通过雷达发射各种电磁波并且经过一系列的激光照射后,完成各种电磁波发射接收的处理过程,从而通过各种测量数据和探测参数的应用范围等来对探测目标的所在距离、方位以及高度等各种因素数据进行综合分析以及计算的一种过程。雷达在这个现代化的工业社会中雷达有着非常广泛的工业应用,可以用来实现不同工作方式下的定位搜索和目标跟踪检测功能,它在现代武器工业中的广泛应用不仅可以大大提高现代武器的无损基础检测功能,并且可以最大限度的充分发挥它的重要作用,而且目前雷达还是军事工程中的无损目标检测技术中的一种重要手段,对于现代社会的经济发展来说它也有着重要的促进作用。

1雷达方式通信可行性分析

一体化系统设计中,要在原有的雷达系统加入通信功能,不能影响到雷达原有的探测功能,同时对原系统的改造不应过大,因此将通信功能加载于雷达系统的可实施性是我们需要深入探讨的问题。融入了空中通信组网功能的通用雷达探测设

备,应同时兼备具有通信雷达空中探测和通信空中组网的应用能力,可根据两种一

体化应用体制不同的应用实现体制方式,将其具体分为空中分布式波束复用体制、同时复用体制及时分复用三种体制。分两个波束管理体制主要指的就就是将一个

软件无线电开发平台

一、系统概述：

TECH软件无线电开发平台采用数字信号处理技术，在可编程通用可编程数字信号处理器硬件平台上，利用软件来定义实现无线电台的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等，即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成，核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带的“数字/模拟”转换器，尽早地完成信号的数字化，从而使得无线电台的功能尽可能地用软件来定义和实现。TECH 软件无线电开发平台是一种基于数字信号处理(DSP)芯片，以软件为核心的崭新的无线通信体系结构。

二、系统资源：

1、发射端

CPU模块

Techv6713信号处理板

➢TMS320C6713DSP225/300 MHz

浮点数字信号处理CPU

➢16 MBytes的SDRAM存储器

➢1MBytes Flash存储器

➢8个DIP开关，4个状态指示LED

➢可以通过配置CPLD内部的寄存

器配置板卡的功能；

➢可配置的BOOT模式

➢标准Techv总线外部信号扩展接

口

➢JTAG仿真器接口

➢单电源供电(+5V)

Techv6416信号处理板

➢TMS320C6416DSP800MH/1GHz

定点数字信号处理CPU

➢32 MBytes的SDRAM存储器

➢1MBytes Flash存储器

➢8个DIP开关，4个状态指示LED

➢可以通过配置CPLD内部的寄存

器配置板卡的功能；

➢双声道语音(AIC23)

➢可配置的BOOT模式

➢标准Techv总线信号扩展接口

➢JTAG仿真器接口，单电源供电

(+5V)

Techv6727信号处理板（配套程序研发中）

国产化软件无线电平台设计与实现

[摘要]在基于国产FPGA+DSP进行软件无线电平台研制并成功实现的技术基

础上，通过全面总结分析说明了系统板、业务板和接口板的研制及实现，为今后

研制软件无线电平台或国产化嵌入式系统提供技术借鉴。

[关键词]VPX、软件无线电、国产化。

1．引言：

软件无线电是一种新的无线电系统体系结构，是一种现代无线电工程的设计

方法、设计理念，其基本思想是将开放性、可扩展、简化的硬件作为通用平台，

尽可能多地利用可重配置、可扩展组件实现无线电功能的软件。但在软件无线电

平台大量采用国外软硬件产品，给我国信息安全带来很大的隐患，因此研究支持

自主可控的国产化软件无线电平台软硬件关键技术，提高信息安全防护能力成为

当前迫切的需求。

随着国产处理器芯片、国产操作系统等部件技术的不断发展和成熟稳定，基

于国产部件研制国产自主可控软件无线电平台已经具备研制条件。本文就一款基

于国产化FPGA+DSP、操作系统部件完全自主研制的软件无线电平台进行技术经验

总结，分析说明了系统板、业务板和接口板的研制及实现，为今后研制软件无线

电平台或国产化嵌入式系统提供技术借鉴。

2．总线技术

经过多年的研究发展，软件无线电平台现阶段的硬件体系结构有三种，分别

为流水式、工作站式和总线式。

流水式硬件结构的特点就是信号流向为流水式单线，一个平台可以是一个单板， FPGA、DSP和GPP(通用处理器)为其核心器件，FPGA用于并行的高速协处理，基带信号由FPGA和DSP负责，而和用户相关的应用层由GPP处理。流水式软件

无线电结构存在独立程度不高，没有统一并开放的接口标准，使得系统的通用性

面向可变信道环境的真实射频信号数据集构建

doi:10.3969/j.issn.1003-3114.2023.02.006

引用格式:张树鹏,陈啸锋,陆智怡,等.面向可变信道环境的真实射频信号数据集构建[J].无线电通信技术,2023,49(2):248-254.[ZHANG Shupeng,CHEN Xiaofeng,LU Zhiyi,et al.A Real-world Radio Frequency Signal Dataset Based on LTE System and

Variable Channels[J].Radio Communications Technology,2023,49(2):248-254.]

面向可变信道环境的真实射频信号数据集构建

张树鹏1,陈啸锋1,陆智怡2,陈雪梅3,孙金龙1,桂㊀冠1

(1.南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210023;2.南京桂瑞得信息科技有限公司,江苏南京210046;3.北京理工大学前沿技术研究院,北京100081)

摘㊀要:基于深度学习的射频指纹(Radio Frequency Fingerprinting,RFF)识别具有增强物理层安全性能的潜力㊂近年来,为了满足深度学习对大规模数据的需求,提出了几种RFF 数据集㊂然而,这些数据集是从类似的信道环境中收集的,多数仅提供来自接收器的接收数据㊂针对上述问题,利用软件无线电设备作为无线电信号发生器,通过自定义收发射机系统参数,如频带㊁调制模式㊁天线增益等,实现射频信号数据集的个性化定制㊂由于数据集是通过各种复杂的信道环境生成的,旨在更好地描述现实世界中的射频信号,因此在发射机和接收机处同时收集数据,可以模拟基于长期演进(Long Term Evolution,LTE)的真实RFF 数据集㊂此外,通过一个基于卷积神经网络的射频指纹识别例程,验证了数据集的可用性,所提出的数据集和相关代码均可以在GitHub 下载㊂收稿日期:2022-12-22

高级软件无线电实验平台

--OV-SDR0701-BP

软件无线电技术（Software Radio）技术是20

世纪末提出的一种设计思想，它的核心是在通用

的通信硬件平台上加载不同的通信软件，以实现

不同的通信方式司的转换。这种全新的设计思想

使通信中的无线电台可以适应各种不同的通信方

式，软件无线电台良好的兼容性和可编程性使得

通信系统的开发主要成为DSP(数字信号处理)软

件的研究。这将极大地缩短通信系统开发的时间

和成本，可以说未来采用软件无线电技术的软件

无线电台在通信系统中的作用完全可以同通用

PC(个人电脑)在计算机领域所起的作用相提并论。

软件无线电突破了传统电台以硬件为核心的

设计模式，将宽带A/D转换器尽可能靠近射频天

线，尽可能早地将接收到的模拟信号转化为数字

信号，在通用的硬件平台上最大程度地通过软件

来实现不同的通信方式。软件无线电以现代通信

理论为基础，以数字信号处理为核心，以微电子

技术为支撑，突破了传统的无线电台以功能单一、可扩展性差的硬件为核心的设计局限性，强调以可编程的硬件作为通用平台，尽量地用可升级、可重配置的软件来实现各种无线电功能的设计新思路。

软件无线电技术的出现是电子设计领域中的一次巨大飞跃，将会给电子技术带来深刻变革。它采用了通用的DSP硬件平台，具有完全的可编程性，这与全数字接收机专用的硬件芯片结构完全不同，是电子技术领域继模拟与数字技术之后第3次重大的飞跃，必将在未来对电子技术的发展及设计思想的变革产生深远的影响，并且在军用和民用两个方面都将有着广泛的应用。

软件无线电技术一经提出，就得到了广泛的关注并成为未来通信系统的发展方向。